0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢动态力学性能研究

0Cr17Ni4Cu4Nb为沉淀硬化型不锈钢,常用在高强度冲击结构中。本文利用分离式Hopkinson压杆实验设备测定了该材料在多种应变率下的动态应力-应变关系,在此基础上选择了Cowper-Symonds动态强化模型来拟合和描述材料的动态本构特性。利用拟合得到的相应参数对该材料的动态力学性能进行详细的分析,同时还分析了该材料的工程应力-应变曲线和真实应力-应变曲线参数之间的相同点和不同点。

几种高硬度透明材料与砂土接触面力学特性研究

模型试验是研究砂土类相关工程问题的必要研究手段,然而试验过程中可视化窗口的边界条件对结果的影响不容忽视。调研选取6种高硬度透明材料,开展其与ISO标准砂在5种不同法向应力下的接触剪切试验,获得每种透明材料与砂土接触面的剪应力切向位移关系以及剪切破坏强度。通过分析接触面力学特性,为平面应变试验仪器可视窗的选材提供参考。同时,通过理论研究对适合两者接触面的双曲线本构模型进行了拟合,本构模型与试验数据拟合情况较好,验证了本构模型选取的正确性,能够在砂土的受荷破坏模型数值试验的中考虑可视窗的边界条件提供接触本构。

兔髌韧带压缩力学性能

目的 研究不同应变率下韧带的压缩应力-应变关系,并构建本构模型,为韧带的损伤预估及替代材料的研发提供参考。方法 通过万能拉伸试验机测试兔髌韧带在不同应变率(0.001、0.01、0.1、1 s^(-1))下的压缩力学性能和压缩松弛响应,并构建相应的本构方程。结果 单轴无侧限压缩实验表明,随着应变率增加,30%、40%应变下的应力和切线模量均明显增大。相比于Gent模型,Fung和Ogden模型更适用于拟合韧带压缩曲线(R2>0.99);采用4项Prony级数更适用于拟合韧带的松弛曲线(R2>0.99)。结论 兔髌韧带的压缩力学性能有显著的黏弹性响应,Fung和Ogden模型可用于拟合韧带的压缩响应,4项Prony级数可用于拟合兔髌韧带的压缩松弛响应。

Parameter fitting of constitutive model and FEM analysis of solder joint thermal cycle reliability for lead-free solder Sn-3.5Ag

The experimental tests of tensile for lead-flee solder Sn-3.5Ag were performed for the general work temperatures range from 11 to 90 ℃ and strain rate range from 5 × 10^-5 to 2 × 10^-2s^-1, and its stress--strain curves were compared to those of solder Sn-37Pb. The parameters in Anand model for solder Sn-3.5Ag were fitted based on experimental data and nonlinear fitting method, and its validity was checked by means of experimental data. Furthermore, the Anand model was used in the FEM analysis to evaluate solder joint thermal cycle reliability. The results show that solder Sn-3.5Ag has a better creep resistance than solder Sn-37Pb. The maximum stress is located at the upper right comer of the outmost solder joint from the symmetric center, and thermal fatigue life is predicted to be 3.796 × 10^4 cycles under the calculated conditions.

油气井用皮碗封隔器磨损性能及坐封能力研究

针对皮碗封隔器在采油作业中易出现皮碗破烂、卡钻等问题,本文进行Z331型皮碗封隔器磨损性能及坐封能力研究。通过皮碗封隔器磨损试验确定皮碗的单边磨损量,建立皮碗封隔器有限元数值模拟模型,分析坐封及加载过程中不同磨损程度皮碗的位移、应力变化分布。结果表明,皮碗密封唇过盈段两侧区域承担密封作用,其峰值接触压力随磨损量增加而降低,Z331型皮碗封隔器最大下深不应超过 3 000 m,单边磨损量不应超过2 mm。